Исследование работающего коррозионного элемента

Работа 52. Исследование работы коррозионных элементов [c.253]

Рис. 140. Установка для исследования работы коррозионного элемента

Для исследования основных закономерностей работы коррозионных элементов в подобных условиях весьма удобным является дисковый вращающийся электрод. Наличие на его плоской поверхности диффузионного слоя равномерной толщины, строгая зависимость этой толщины от скорости вращения позволяют количественно рассчитывать эффективность работы электрода в зависимости от физико-химических констант электролита и скорости вращения. Далее, как будет показано ниже, удается установить корреляцию между результатами, получаемыми в лаборатории на вращающемся дисковом электроде, и данными, наблюдаемыми при других видах обтекания металла. Все это позволяет смоделировать в лабораторных условиях работу биметаллических контактов на реальных объектах, в частности на морских конструкциях (суда, сваи и т. д.). [c.49]

Элементы третьей группы в изучавшихся условиях ведут себя более сложно. С одной стороны, существование зависимости величины тока этих элементов от скорости вращения электрода свидетельствует о наличии диффузионного ограничения скорости катодного процесса. С другой стороны, учитывая, что величина тока этих элементов зависит от материала катода, можно заключить, что работа этих элементов зависит и от скорости самой электрохимической реакции восстановления кислорода. Таким образом, можно утверждать, что при скорости вращения свыше об[мин работа коррозионных элементов третьей группы (т. е. таких, у которых в качестве анодов служат железо и малоуглеродистые стали) в значительной степени определяется уже скоростью электрохимической реакции восстановления кислорода. В связи с этим представляет интерес исследование влияния скорости вращения электрода на работу коррозионных элементов типа железо—железо, возникающих в результате различного состояния поверхности электродов, составляющих эти элементы, или различия в условиях их обтекания. [c.66]

Такие вопросы теории и механизма электрохимической коррозии, как равновесные и стационарные электродные потенциалы, электрохимическая гетерогенность поверхности металла, кинетика катодного и анодного процесса, работа коррозионного элемента и пассивность рассмотрены в работах № 4—11. Особенности коррозии металлов в различных условиях службы, например кислотостойкость, подземная коррозия металлов, межкристаллитная и точечная коррозия сталей, коррозия сварных соединений, коррозионное растрескивание и усталость, иллюстрируются работами № 12—19. Современные методы коррозионных исследований даны в работе № 20, а также в работах № 5, 12, 14—19 при выполнении частных задач. [c.51]

Изучать процессы поляризации и деполяризации более удобно на модели микроэлемента. Правильность представлений о работе реальных микроэлементов, полученных в результате изучения их моделей, подтвердилась микроэлектрохимическими исследованиями реальных коррозионных элементов сплавов, проведенными Акимовым, Голубевым и др. [c.70]

Выяснение ряда теоретических и практических вопросов коррозии часто проводят, исследуя работу модели коррозионного элемента. Распространению этого метода способствовали исследования Эванса, Г. В. Акимова и его школы. Модель микроэлемента представляет собой замкнутые металлическим проводником анод [c.459]

Исключительно большое значение для исследования процессов электрохимической коррозии имеют современные методы исследований, такие, как измерения электродных потенциалов металлов, определения кинетики электродных процессов по поляризационным кривым и по токам модельных коррозионных элементов, определение емкости электрода и омических сопротивлений, определение работы выхода электрона, построение кривых заряжения и ряд других. [c.6]

Ряд теоретических и практических вопросов коррозии часто выясняют, исследуя работу модели коррозионного элемента. Распространению этого метода способствовали исследования Эванса, Г. В. Акимова и его щколы. Модель микроэлемента представляет собой замкнутые металлическим проводником анод и катод, погруженные в коррозионную среду (рис. 225). Такая система моделирует корродирующий сплав, так как коррозию сплава в электролите можно упрощенно представить как работу бинарного гальванического элемента анод—катод. Приведенная на схеме установка позволяет исследовать влияние на величину тока и потенциалы электродов внещнего сопротивления пары, перемешивания раствора в анодном и катодном пространстве, различных добавок к раствору в анодном и катодном пространствах. На основании такого исследования можно сделать вывод о влиянии перечисленных факторов на поляризацию анода и катода, о степени анодного, омического и катодного контроля и контролирующем факторе коррозии. Аналогичные установки используют для исследования электрохимического поведения разнородных металлов в контакте друг с другом, т. е. контактной коррозии и протекторной защиты. Специальные установки позволяют проводить эти опыты одновременно на большом числе гальванических пар. [c.391]

Существует тесная взаимосвязь между теоретической электрохимией и такими разделами прикладной электрохимии, как гальванотехника, защита от коррозии, создание новых электрохимических источников тока и хемотронных устройств. Роль электрохимической кинетики для решения прикладных задач в этих областях возрастает с каждым годом. Вместе с тем потребности практики являются мощным стимулом для дальнейшего развития теоретических направлений. Так, загрязнение окружающей среды коррозионно-активными агентами, широкое использование новых металлов и сплавов, зачастую достаточно дорогих, в современных технике и строительстве все более остро ставят проблему защиты металлических конструкций от коррозии. Это способствует постановке новых задач при теоретическом исследовании коррозии и пассивности металлов. Значительный интерес к явлениям адсорбции и кинетике электродных процессов на платиновых металлах был вызван в первую очередь практическими работами по созданию топливных элементов. [c.390]

Накопление и систематизация экспериментальных данных по кинетике и механизму коррозионного поведения двух- и трехкомпонентных сплавов в растворах и расплавах электролитов имеет большое значение при создании различных топливных элементов. В связи с этим в настоящей работе проведено изучение коррозионной стойкости сплавов на основе железа, алюминия, титана в расплавах и растворах электролитов и осуществлен подбор ингибиторов коррозионного процесса. Данное исследование проводится в рамках темы 2.57.99. [c.25]

Изучение работы коррозионных элементов типа сталь — сталь с одинаковым состоянием поверхности, но с различными условиями обтекания электродов показало, что плотность тока таких элементов ниже, чем у остальных исследованных пар, а характер зависимости, во всяком случае в начальный момент, определяется состоянием поверхности электрода. Так например, ток коррозионного элемента, составленного из двух стальных электродов со свежезачищенной поверхностью, один из которых вращается, а другой находится в покое (кривая Р), значительно меньше зависит от изменения скорости вращения, чем такого же элемента, составленного из электродов, покрытых продуктами коррозии (кривая 8). [c.66]

Применявшаяся нами методика исследования работы микрогальванических элементов на поверхности корродирующих сплавов вполне себя оправдала. Когда структура сплава позволяет достаточно точно определить соотношение площадей йатодных и анодных электродов микроэлемента, и это соотношение мало изменяется в процессе коррозии, когда отсутствуют пленки, уменьшающие активную поверхность электродов и тем самым изменяющие соотношение площадей между ними, этим методом можно с достаточной степенью точности определить плотность тока на анодных и катодных электродах микроэлемента путем непосредственных электрических измерений и затем рассчитать величину коррозии сплава в соответствующих условиях. Опытные данные показывают, что плотности тока на структурных составляющих сплава, рассчитанные тремя разными путями — по результатам коррозионных опытов, по анодной поляризационной кривой и по катодной поляризационной кривой электродов микроэлемента,— достаточно хорошо сходятся между собой. [c.51]

Появление микрокатодов, возрастание их площади или эффективности их действия увеличивают эффективность работы коррозионных элементов и приводят к увеличению скорости коррозии, пропорциональной току, возникающему между металлом и данным катодным включением. Это наиболее обычное и очевидное действие микро- и макрокатодов на коррозионный процесс служило предметом всестороннего исследования, начиная с гипотезы электрохимического растворения цинка в кислоте, данной де ля Ривом в 1830 г, и кончая современными работами по коррозии и растворению металлов. Во многих коррозионных процессах, например, при растворении ряда металлов в неокисляющих кислотах, наблюдается именно подобное ускоряющее влияние катодных включений. Сюда, например, относится классический случай ускорения растворения цинка в разбавленной соляной или серной кислоте при введении в цинк добавок железа, меди, платины и других катодных примесей (см., например, рис. 207) Подобное же ускорение процесса растворения в неокисляющих кислотах наблюдается для железа, стали и чугуна вследствие наличия вклкме-ний более благородных структурных составляющих. Для стали и чугуна такими микрокатодами могут служить, в частности, включения графита или карбидов железа. [c.433]

К аналогичному выводу, подтвержденному экспериментальными данными, пришли Голубев и Акимов [94, 127], изучавшие распределение потенциала на реальном микроэлементе 2п/Ре2п,, а также автор настоящей книги совместно с Павлуцкой при исследовании работы моделей коррозионных элементов [128]. [c.95]

Влияние внешней среды. Коррозионные процессы представляют собой сложную совокупность физико-химических явлений, исследование которых требует знания как внутренних факторов, зависящих от природы металла, так и характеристики агрессивно действующей среды, ее кислотности, наличия кислорода, присутствия ионов, которые могут затормозить или, наоборот, ускорить коррозию, и т. д. Природа внутренних факторов (в первую очередь возникновение электродного потенциала и его влияние на коррозионное поведение металла) была объяснена выше. К этому следует добавить способность некоторых металлов (алюминия, хрома, марганца и др.) образовывать на своей поверхности пленки различного химического состава, обычно окисные, обладающие защитными сйойствами. Это явление известно под названием пассивирования. Металлы (например, алюминий и хром), покрывающиеся пленками самопроизвольно, называют самонассивирующи-мися. В некоторых случаях работа гальванических элементов способствует образованию подобных пленок на поверхности анодов, что приводит, естественно, к торможению электрохимического процесса. [c.184]

Цель настоящей работы — ознакомление с основной аппаратурой и методикой сравнительных коррозионных испытаний, применяемых при исследовании коррозионной стойкости металла в условиях, приближающихся к условиям эксплуатации, а также сравнение коррозионной стойкости различных металлов. Испытания проводят в атмосферных условиях на открытом и закрытом стендах, во влажней камере, в аппаратах для испытания при переменном (таух-аппарат) и полном погружении (шпиндельный аппарат). Кроме того, при изучении атмосферной коррозии при помощи внелабораторных и лабораторных испытаний сравнивают коррозионную агрессивность среды по величине тока модели коррозионного элемента, работающего в атмосферных условиях. [c.143]

Для образцов стали 45 поверхность после коррозии приобретает равномерно-шероховатый вид. Для образцов основного металла сталей 17Г1С и 20, кроме этого, коррозионные процессы обнажают волоконную структуру. Пересечение волокон с поверхностью образца приводит к протравливанию поперечных борозд вдоль направления прокатки. Причина равномерных коррозионных потерь металла - работа микрогальванических элементов на поверхности образца, причем, как показали металлографические исследования, микроанодные процессы локализуются преимущественно на перлитной составляющей структуры. Поэтому характер коррозионного поражения сталей 17Г1С и 20 в большей степени обусловлен типичным для них строением структуры - полосчатостью. [c.58]

Моннартц [7] в Германии был, по-видимому, первым, кто установил, что для придания сплаву пассивных свойств, его необходимо легировать по крайней мере 12 % Сг. В 1908 г. он начал исследования химических свойств сплавов Сг—Ре, а в 1911 г. подробно изложил их результаты. В его работе описано благотворное влияние на коррозионную стойкость окислительных сред по сравнению с восстановительными, необходимость поддержания в сплаве низкого содержания углерода и влияние небольших количеств легирующих элементов (например, Т1, V, Мо, ). [c.295]

В соответствии с поставленной целью основными задачами работы являлись 1) разработка математической модели повреждаемости и методов прогнозирования работоспособности оборудования для подготовки и переработки нефти с учетом специфических условий службы материала 2) исследование влияния факторов технологического наследования на показатели работоспособности оборудования оболочкового типа в условиях МХПМ 3) исследование особенностей совместного пластического деформирования материалов с разными физикомеханическими свойствами и построение математической модели расчета долговечности механически неоднородных конструктивных элементов оборудования при одновременном действии внешних нагрузок и коррозионных сред 4) изучение закономерностей напряженного состояния, прочности и долговечности конструктивных элементов оборудования с технологическими дефектами при стационарном и нестационарном нагружениях 5) разработка комплекса нормативно-технологических материалов по обеспечению работоспособности оборудования оболочкового типа. [c.55]

В настоящей работе приведены некоторые результаты экспериментального и теоретического исследования напряженно-деформированного состояния в области наиболее характерных дефектов в элементах трубопроводов и сосудов. Даны методы оценки прочности элементов с дефектами ( например, коррозионные повреждения, смещение кромок, подрезы и др. ), которые могут бьггь использованы при нормировании безопасности эксп.1гуатации сосудов и трубопроводов. [c.6]

В работе [52] исследовали кинетику растворения ниобиевых сплавов путем периодического, через каждые 24 ч, взвешивания (до 72—144 ч) при испытаниях в закрытых контейнерах при давлении 15 атм, а также при 185° С (только 24 ч). В качестве агрессивных сред использовали кипящие серную, соляную и фосфорную кислоты. Испытания в азотной кислоте не проводили, так как согласно литературным данным в азотной кислоте ниобий абсолютно стоек при любых температурах и концентрациях. На рис. 64 показана стойкость ниобиевых сплавов в кипящей серной кислоте различной концентрации. Расположение кривых позволяет оценить влияние легирования на коррозионную стойкость ниобия в этой среде. Очевидно, что все исследованные элементы (Ti, V, Zr, Mo), кроме Та, оказывают неблагоприятное влияние на стойкость ниобия. Стойкость ниобия в кипящей соляной кислоте может быть оценена по предельной концентрации этой кислоты, которая, как установлено, равна 16%. Тантал, как бьшо показано (см. рис. 45), абсолютно стоек в кипящей соляной кислоте до концентрации 30%. Взвешивание с точностью до 10 г практически не фиксирует уменьшения массы сплава МЬ + 15ат. %Тав кипящей 20%-ной НС1. [c.68]

Систематические исследования коррозионной стойкости сштавов тантала с другими (а не с ниобием) элементами были проведены только авторами работы [54]. Однако опубликованы были лишь некоторые результаты этих исследований, в связи с чем ниже более подробно изложим их методику и результаты. [c.78]

Особого упоминания заслуживает один специальный класс ра--створенных примесей, а именно ингибиторы рекомбинации водорода, такие как 8, Аз, ЗЬ и другие. Сегрегация этих элементов на гранрщах зерен может стимулировать вызванное водородом межкристаллитное разрущение, и поскольку межкристаллитное разрушение является распространенным проявлением коррозионного воздействия среды, то в будущих исследованиях присутствию и разделению названных примесей должно быть уделено большое внимание. Первые работы, выполненные для сталей [И, 12 являются предвестниками аналогичных исследований на аустенитных нержавеющих сталях, алюминиевых и титановых сплавах. На сплавах никеля такие эксперименты уже проводятся [246, 257, 264]. Ингибиторы рекомбинации водорода могут сегрегировать и на поверхности раздела выделяющихся на границах зерен частиц интерметаллидов, ослабляя эти поверхности. Возможно также поглощение примесей частицами интерметаллидов [264]. [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология